自动跳绳机设计

PAGE１０PAGEPAGE１摘要本文设计是通过电动机带动了带轮传动给主动轴，在主动轴上采用了摩擦离合器，离合器作用起到保护人的安全。摇绳机构和辅助摇绳机构均放置在可调节高度的升降支架上。可以调节摇绳机构的摇绳高度，以适应不同的活动人群来使用。它以交流调速电机为动力，通过传动带向轴杆传递力矩，同时带轮改变传动比，达到需要转速，再由轴杆上离合器向摇臂传递力矩并使摇臂转动，通过使用调速电机与电机调速器，可以实现对跳绳转速调节，从动端的摇臂通过绳子跟随主动端的摇臂同时转动，摇臂规格一致，即抡绳高度一致，这样实现两头同时等高抡动的功能。它的主要优点在于在摇绳机构上安装了防止绊绳的离合器，当摇绳的时候出现有人失误绊住时，当阻力增大时离合器自动将传动轴与摇绳曲柄分开，这样就能起到保护跳绳者的作用。关键词：自动跳绳机；摩擦离合器；调速电机；旋转机械DesignofautomaticropeskippersystemAbstractInthispaper,adrivepulleydrivenbyanintermediatemotorisdesignedtodrivethedriveshaft,whichisequippedwithfrictionclutch.Theotherendoftheclutchisequippedwitharockingropecrank.Oneendoftheskippingropeisconnectedwitharockingropecrank,andtheotherendisconnectedwithanauxiliaryrockingrope.ItispoweredbyanACspeed-regulatingmotorandtransferstorquefromthedrivebelttotheshaftrod.Atthesametime,thepulleychangesthetransmissionratiotoachievetherequiredspeed.Thentheclutchontheshaftrodtransferstorquetotherockerarmandrotatestherockerarm.Byusingthespeed-regulatingmotorandthemotorspeed-regulatingdevice,thespeedofropeskippingcanbeadjusted.Therockerarmoftheslaveendrotatessimultaneouslywiththerockerarmoftheactiveendthroughtherope.Specificationisthesame,thatis,theheightoftheropeisthesame,soastoachievethefunctionofsimultaneousequal-heightrollingatbothends.Itsmainadvantageisthataclutchisinstalledontherockingropemechanismtopreventtrippingrope.Whensomeonetripswhenrockingrope,theclutchautomaticallyseparatesthetransmissionshaftfromtherockingropecrankwhentheresistanceincreases,soastoprotecttheskipper.Keywords:automaticropeskippingmachine;frictionclutch;speedregulatingmotor;rotarymachinery目录TOC\o"1-3"\h\u第一章论述 11.1本文研究的背景与意义 11.2国内发展现状与趋势 1第二章方案设计 22.1基本功能 22.2设计参数及相关要求 22.3方案设计比较 22.4结构设计 52.5功能效果 6第三章电动机、调速器类型与参数的选择 73.1电机类型与参数选择 73.2电机调速器类型与参数选择 7第四章传动机构设计 84.1带传动的设计和校核 84.2轴承选择与校核 104.3轴的设计与校核 12第五章控制部分的设计 155.1压力传感器的选择 155.2主电机的控制电路 155.3自动断电保护控制 165.4控制面板的设计 165.5计数装置的设计 17第六章结构设计分析 186.1摇臂结构及栓绳装置结构设计分析 186.2摩擦离合器及安全联动控制设计分析 196.3游动轴承座设计分析 21第七章使用和维护 227.1跳绳机的维护与保养 227.2跳绳机使用 22第八章总结 23参考文献 24附录 25致谢 28PAGEPAGE１第一章绪论1.1本文研究的背景与意义跳绳内容丰富，形式多样。什么是最值得赞扬的强化心灵和健身的价值。欧洲和美国的一些医疗专家称跳绳为“最完美的健康运动”。近年来，世界跳绳有了新的了解和研究，显示了组织的特点、标准化和普及，取得了快速的发展。随着人们生活水平的不断提高，跳绳在世界上有了新的认识和研究，越来越多的人选择它作为运动的主要手段。因此，我发明了一种能帮助人们获得更多效率的跳绳机器，相信每天的跳绳都会有更多的乐趣被人们所喜爱，并且大部分的跳绳会被粉丝们所喜爱。因此，它可以促进大量体育活动中飞绳的人气，改善群众的身体机能和基本的身体质量。但是，绳飞机的生产水平和科学性、技术性的内容在全世界都没有大的发展和改善。由于国内外开发水平和关注水平特别低，与国际先进国家之间存在一定的差距，无论对科学、技术内容还是这种新的新鲜产品的关注和注意程度。随着人们生活水平和生活质量的提高，人们对跳绳机的要求越来越高，越来越多的人像跳绳机一样，跳绳机有着非常潜在的市场。我相信在这个领域会有更多的努力。1.2国内发展现状与趋势目前跳绳机主要分为单人跳绳机和多人跳绳机两种，前者主要用于个人和家庭，后者主要用于学校或健身中心等公共场合。而就技术难度和科研创新方面来讲，多人跳绳机似乎更有挑战性，因为涉及到机械传动方面的知识和电学以及控制原理的知识综合应用的一个过程。跳绳机还没有在国内外开设自己的市场，所以现在正是打开这个市场的好时期。在科学技术的不断发展和进步中，我相信绳索的跳跃机会会越来越出现在群众生活中。跳绳内容丰富，形式多样。什么是最值得赞扬的强化心灵和健身的价值。欧洲和美国的一些医疗专家称跳绳为“最完美的健康运动”。近年来，世界跳绳有了新的了解和研究，显示了组织的特点、标准化和普及，取得了快速的发展。

第二章方案设计2.1基本功能自动跳绳机的基本功能就是实现机械装置自动抡绳，是以多人跳绳为目的的一项健身娱乐装备，可以广泛在居民小区、公园、学校、城市休闲广场等地方使用，代替多人跳绳的人力抡绳，满足人们健身娱乐的需要，将运动健身和娱乐融合在一起，在运动中得以锻炼。将跳绳系于跳绳机上，通过给电机供电，在控制部分的控制下执行机构完成相同的抡绳动作。结构包括驱动电机，传动，制动，控制等，实现了安全实用的多人跳绳需要。2.2设计参数及相关要求1.多人跳绳时的一般甩绳甩速为：30r/min～120r/min；2.多人跳绳的一般甩绳高度为800mm～2200mm；3.多人齐跳时要需要有比较稳定的甩速；4.当有人拌绳时甩绳必需在产生危险之前停止甩动。5.可以调节摇绳高度，适应不同身高的人群使用。6.添加电子计数装置。2.3方案设计比较方案一方案1是由一个主动机构和一个随动机构共同组成。主动机构主要包含：调速电动机，带传动结构，齿轮减速器，摇臂，绳子弹性搭扣以及底座组成。随动机构主要有随动摇臂，旋转轴接都，底座组成。工作原理为：当启动可以自由调速的电动机时，电动机输出轴通过键连接将转动通过带传动传递给齿轮减速机构，齿轮减速机构进一步对转速进行减速，之后，向末端的作业轴旋转，末端的作业轴通过螺钉连接向臂输送扭矩。有源端臂可连接系带的弹性锁具，且能够实现系绳自动放下的功能，具有复杂的结构。挽起胳膊让绳子穿过去跟随主动端的摇臂同时甩动，并且甩绳高度一致，这样实现两头同时甩动的功能。而两边各自用来支撑和满足甩绳高度的大底座在机器不用的时候可以存放拆卸下来的零部件。方案的整体效果结构示意图如图2-1所示：图2-1方案1结构图1.主机架2.电机机3.小带轮4.V带5.大带轮6.减速器7.摇臂8.搭扣9.摇臂10.旋转机构11.辅机架方案二方案2是由一个主动机构和一个随动机构共同组成。主动机构主要包含：调速电动机，带传动结构，防绊倒离合器，摇臂以及升降支架组成。随动机构主要有随动摇臂，旋转轴接都，底座组成。工作原理为：当启动可以自由调速的电动机时，电动机输出轴通过键连接带轮将转动通过带传动传递给给末端工作轴，末端工作轴通过摩擦联轴器使扭矩传递给摇臂。整个主动端摇绳机构安装在可升降的底座上，通过升降电机带动摇绳机构平台上下运动来调节摇绳高度，从动端的摇臂通过绳子跟随主动端的摇臂同时甩动，并且甩绳高度一致，这样实现两头同时甩动的功能。而两边各自用来支撑和满足甩绳高度的大底座在机器不用的时候可以存放拆卸下来的零部件。方案的整体效果结构简示意图如图2-2：图2-2方案2结构图1.升降电机2.传动锥齿轮3.主机架4.V带轮5.摇绳减速机6.V带7.传动轴8.升降丝杆9.导向杆10.摩擦联轴器11.调节螺母12.压紧弹簧13.主动摇臂14.光电计数传感器15.从动升降齿轮传动16.从动升降电17.导向杆18.升降丝19.从动支架20.从动摇绳器21.升降支架板22.升降丝母通过对上述两种设计方案的分析和比较，结合设计要求，最终选择第二种方案作为最后的设计方案。具体分析如下：（1）传动结构分析：方案1由于传动结构复杂，尤其采用了齿轮减速器，零部件采用较为繁多，设计过程较为繁琐，方案2采用电机调速器直接对电机调速，只用一级的带传动结构，传动结构简单明了；（2）机架结构分析：方案2主机架采用焊接件，结构简单制造方便，取材简单；而方案1为铸件箱体，虽然可以存放零部件，但是箱体体型庞大，给铸造加工及运输带来很大麻烦，整个设备看起来比较笨重。（3）使用安全性能分析：方案2装置了在踩绳或拌住时的安全保护机构，而方案1无此安全装置，方案2安全性能较好。综合分析得出，第2种方案具有经济性、安全性、结构新颖性等优点，为设计首选方案。2.4结构设计自动跳绳机主要由机架装置、动力及传动装置、制动装置、辅助连接装置、控制装置、安全装置等结构组成，将可调速电机为动力源，通过连接于电机的带传动装置向轴传递力矩，再由轴杆上上的摩擦离合器向摇臂传递力矩，使得摇臂转动，实现跳绳的摆动。另一端采用非动力的从动部件，在主动部件牵引力带动下实现与主动部件一起转动。通过带轮的传动比改变转速，并通过调速装置对调速电机进行速度调节，从而达到需要的输出转速。在跳绳的过程中如果有人踩绳或绊住时，使摇臂受到拉力作用，对摇臂的正常转动造成阻碍，并通过与摇臂连接的套管将阻力进行反向传递，最终传递于右半摩擦离合器，由于设计的右半摩擦离合器可以在轴杆上滑动，当阻力大于套管外侧弹簧设定的预紧力时候，两半摩擦离合器发生摩擦位移，右半侧离合器随即向另一侧移动，当位移量达到设定的间隙距离时，接触控制开关，使其造成电路断路，电机则停止转动，跳绳停止抡动，实现安全控制目的，确保人身安全。图2-3运动原理图1.皮带传动2.升降丝杆3.升降电机4.齿轮传动5.联轴器6.主动摇柄7.摇绳8.从动摇柄9.从动升降机构10.摇绳电机11.光电计数器2.5功能效果1.实现自动抡绳，克服了传统的人力抡绳，参与性更强，互动效果好；2.设置可调节摇臂结构，实现了抡绳于不同高度，适合各身高段人群需求；3.设计合理摇臂结构，实现摇臂转动的动态平衡，使其能平稳抡绳，同时减少机器震动，减少关键部位磨损；4.通过调速电机于调速器的搭配使用，可设定不同抡绳速度，满足不同人群需求；5.适应安全可靠，使用方便，具有易操作性；6.适用广泛性，适应于不同人群，范围广，家庭、社区、学校等地方均可使用；7.设有安全可靠的保护装置，防止踩绳拌绳时摔伤。

第三章电动机、调速器类型与参数的选择3.1电机类型与参数选择（1）电动机类型选择根据工作要求和已知条件：多人跳绳时的一般甩绳甩速为：30r/min～120r/min，及力矩与功率损失，选用小功率异步电机YY8014，电压220V，输出功率P=550w，电源频率。（2）确定电动机转速电机转速为1400r/min，输出转矩1.7N.M，电机工作过程中配备一电机无机调速器，通过无级调速器实现对跳绳所需转速的调整。（3）电动机主要外形如图3-1：图3-1电动机主要外形和安装尺寸3.2电机调速器类型与参数选择（1）无级调速器选择SCA-B系列，该调速器能够满足电机输出功率400W的要求，实现对所选电机调速。第四章传动机构设计4.1带传动的设计和校核（1）设计功率由机械设计手册查得工况系数（1）（2）选择带型根据=0.44kw、~1400r/min，确定为选用A型带。（3）传动比由于调速电机转速范围为30r/min—400r/min，而跳绳转速为30r/min～120r/min，故选择传动比I=1:1（2）（4）确定带轮的基准直径1）初选带轮的基准直径参考[3]，取小带轮的基准直径（5）跳绳的实际转速范围（4）要求跳绳转速为30r/min～120r/min则（6）验算带速V（5）因为,故带速合适。（7）初定轴间距

取两轴之间距离（8）所需基准长度（6）由表33.1-7选取基准长度（9）实际轴间距（7）安装时所需最小轴间距（8）张紧或补偿伸长所需最大轴间距（9）（10）小带轮包角（10）（11）单根V带基本额定功率根据和由表33.1-117c查的A型带（12）考虑到传动比影响，额定功率增量由查的（13）V带的根数（11）由表33.1-13查的由表33.1-15查的（12）则取V带根数为2根（14）单根V带预紧力由表33.1-14查的（13）（15）带轮的结构和尺寸由交流调速电机YCJT-400-1可知，其轴伸直径d=24mm，长度L=40mm，所以小轮带轴孔直径应取d=24mm，毂长小于40mm。由表查得，小带轮结构为实心轮。轮槽尺寸及轮宽按照表计算，参考图典型结构设。选取大轮轴孔直径应取d=20mm，毂长40mm。4.2轴承选择与校核（1）从动轴轴承选择计算：查设计手册工况系数表，工况系数Ka=1.1计算功率Pd=Ka×P=1.1×0.4=0.44KW（14）转矩T=9550=9550×0.44/120=35Nm（15）根据轴承工作条件，选d=50的单列圆锥滚子轴承。轴承承受径向载荷（16）转速n=120r/min 运转条件正常，要求寿命7200h。根据式（17）查表7-2-8～7-2-12得Fh=2.00Fn=0.201Fm=1Fd=1.2Ft=1（18）根据式Co=So×Po查表7-2-14P=Fr=280N查表7-2-16So=1Co=So×Por=1×1400=1400N（19）查表7-2-79，单列圆锥滚子轴承选32910单列圆锥滚子轴承Cr=36.8KN，Co=56KN，满足要求故选32910型单列圆锥滚子轴承。（2）游动端轴承选择查设计手册工况系数表，工况系数Ka=1.3计算功率Pd2=Ka×P=0.44×1.3=0.57KW（20）转矩T=9550=9550×0.57/120=45.5Nm根据轴承工作条件，选d=35的单列圆柱滚子轴承。轴承承受径向载荷（21）转速n=120r/min运转条件正常，要求寿命7200h。根据式（22）查表7-2-8～7-2-12得Fh=2.00Fn=0.201Fm=1Fd=1.2Ft=1（23）根据式Co=So×Po查表7-2-14Por=Fr=2600N查表7-2-16So=1Co=So×Po=1×2600=2600N查表7-2-61选NU1010单列圆柱滚子轴承Cr=25.0KN，Co=27.5KN，满足要求故选NU1010单列圆柱滚子轴承。4.3轴的设计与校核（1）选择轴的材料为45，调质处理。查表6-1-1得b=590MPa、s=295MPa、-1=255MPa、-1=140MPa（2）初步确定轴端直径查设计手册工况系数表，工况系数Ka=1.1计算功率Pd=Ka×P=1.1×0.4=0.44KW转矩T=9550=9550×0.44/120=35Nm（24）转速n=120r/min按照表6-1-19选取，因为转速高且单向旋转，取A=103轴的输入直径mm（25）考虑到轴有键槽，轴径d应增大4%～5%，故d≥16.7mm（3）轴的结构设计取轴颈处的直径为50mm，与标准32910单列圆锥滚子轴承孔径相同，中间自由处选取直径为60mm。（4）键强度校核选用A型平键（GB/T292-1994），与带轮连接处键的尺寸为b×h×L=10×8×20，与离合器连接的键为b×h×L=6×6×75。键1连接强度校核按表5-3-16公式计算，式中参数为：δpp=120N/mm²，k≈0.5h=0.5×8=4mm，l=L-b=20-10=10mm键连接处传递转矩为T===45.5Nm（26）键工作面的压强p为：p=<δpp故键1连接强度通过。键2连接强度校核按表5-3-16公式计算，式中参数为：δpp=120N/mm²，k≈0.5h=0.5×6=3mm，l=L-b=75-6=69mm键连接处传递转矩为T===45.5Nm（27）键工作面的压强p为：p=<δpp故键2连接强度通过。（5）计算支承反力、扭矩及弯矩如下图：图4-1支撑反力的计算Ra=（28）Rb（29）图4-2扭矩的计算Mc=3Nm（30）Mb11.44Nm（31）输入转矩为T===45.5Nm图4-3弯矩的计算（6）轴的疲劳强度校核根据载荷分布与应力集中情况，取截面进行分析，确定危险截面为带轮肩胛截面，进行校核计算得：S=2.18[2]取需用安全系数Sp=1.8，计算安全系数大于许用值，故轴的疲劳强度能够满足要求。

第五章控制部分的设计5.1压力传感器的选择压力开关也叫“压力信号器”，是一种位式压力传感器。通常由波纹管的变形位移决定电接点的通断，其效果与继电器相似。压力开关上的电接点常有加速动作的弹性元件，使其开闭迅速而彻底。一种高、低压组合式压力继电器原理如图5-1所示。图5-1压力继电器原理示意图5.2主电机的控制电路电机的调速和正反转都是通过控制面板上的按键来设置的。所以在设计电路时，要使用到8155扩展I/O口的键盘/显示器接口电路。这里，使用到的按键共有8个，选择使用8155的6个PA口，从PA0~PA5接到芯片BIC8718DE的引脚8A~3A上，其输出端引脚8Y~3Y出键对应的六列；同时8155的PC口PC0和PC1接输入端，引出对应的按键的两行；如此有12个按键可控制，只需要选取其中的8个就可以了。同时，8155芯片的PB口接到芯片BIC8718的引脚8A~1A上，而其输出引脚8Y~1Y则控制显示器的8位段显码。显示器上要求同步显示当前的速度和跳绳个数，8位数也足够了。而且，在调节设置电机转速和选择其正反转时，要求有对应的指示灯亮者，以保证消费者对系统是否接收到了输入的状态一目了然。选择将8155的P0口P0~P7接到地址锁存器74LS273的引脚D0~D7上，其输出引脚Q0~Q7就对应着8个发光二级管，从而控制指示灯的亮熄。电机的正转子程序流程如下：首先是输出正转信息，然后进行速度调节；如需进行速度调节，则再进一步判断是要减速还是加速；在设置好所需的速度值后，就以当前的速度为绳子达到稳定运转状态的速度值。类似的，也可以得到电机的反转子程序流程。当系统得电后，系统会处于待机状态；此时，如果再选择了电机的正转或反转，就相当于把主电机也启动了；这时系统会按照设置的速度正常运转。5.3自动断电保护控制前面已经选定了一种压力开关。当原落幕给的力大于设定的压力上限值时，它会自动的发出开关信号，从而控制电机自动停转。选择的主要芯片是89C51，它内部自带程序存储器。其它功能均是由它扩展开去来实现的。在89C51上设置一个引脚INT0来接压力传感器的开关信号。这里，是采用中断信号来完成预期的电路自动断电保护功能。其工作流程过程如下：中断系统→保护现场→停机→恢复→返回。这里的停机既包括主电机的停转，即通过控制芯片89C51的引脚P1.0~P1.2从而控制其输出信号来实现；还包括调高装置的电机停机，即通过控制芯片89C51的引脚P1.3~P1.5来实现。在这个系统里，是把不同的设置数据存储在不同的内存单元中，即不同的存储单元中对应着不同的存储内容——不同的状态数据，包括速度、高度、转动方向、压力值。而这些值是放在显示缓冲区中的，系统每过一定时间就会到这个缓冲区把所有的数据都扫描一次，再将其输送到系统控制电路中，再将对应的数据值显示出来。这里的定时器中断程序流程如下（设定扫描的间隔时间为20ms）：现场保护→读显示缓冲器→动态显示→判断是否有键按下→如果有的话就读键值→保存键值→还原现场→返回；如果没有键按下，就直接返回。5.4控制面板的设计操控界面的演示图如图5-2，它主要包括8个按键，6个显示灯，8位数的8段显码。图5-2控制面板示意图5.5计数装置的设计整个光电计数器系统是由光电传感电路、AT89S51单片机系统电路、显示计数电路、四个部分组成的，光电传感电路把被计数的物体的变化转换成电信号，由显示计数电路计数，再由数码显示管显示。图5-3光电计数器系统结构图光电开关：采用光电传感器采集外部信号。引起单片机内部中断发生。中断方式计数：由于光电技术电路需要在数码管上显示通过光电门的转的圈数，因此可以在内部存储器空间定义它的显示缓存区，用来暂存数码管显示的当前值。系统在初始化程序之中，设置外部中断0产生中断标志T0,并初始化值为0。当有外部中断产生时，相应的中断置1。当外部中断0产生中断时，在主程序中扫描T0是否为1。当T0为1时，调用光电计数子程序，将显示暂存变量加1，。

第六章结构设计分析6.1摇臂结构及栓绳装置结构设计分析摇臂结构为跳绳机实现抡绳动作的主要实现部件，将传动轴旋转转化为空间圆弧滑动，摇臂末端的运动轨迹为圆周。在使用过程中将跳绳一点固定于摇臂的末端，实现圆周抡绳动作。由于摇臂为圆周转动，而且杆臂较长，考虑到运行过程中产生的转动惯量与力矩的影响，会对跳绳机工作稳定性产生影响，如：震动大，轴承磨损快等等，为了避免此因素的存在，摇臂需要一定的平衡，在杆臂对称的一侧进行加大重量达到平衡目的。本设计如图6-1所示。图6-1摇臂结构图考虑到适应不同人群的需要，设计可调式摇臂结构，在摇臂上设有5个孔，方便工作过程中摇臂长短的调节，随时可以调节摇臂的线速度，从而使得绳子平稳抡动。图6-2为摇臂工作调节视图。图6-2摇臂工作调节视图摇臂的栓绳装置设计成螺栓紧固套管结构，套管套于螺栓上，用两个螺母将螺栓固定于摇臂上，要求套管可以在螺栓上自由转动（设计套管两侧各预留间隙1mm），套管上滚有花纹，一端设有凸缘。当跳绳系于上面时候，花纹使得套管与跳绳之间相对摩擦力增大，凸缘可以防止跳绳脱落。套管的自由转动可以有效防止跳绳时跳绳发生扭曲。具体结构见图6-3：图6-3栓绳装置1.锁紧螺母2.摇臂3.滚花套管4.螺栓6.2摩擦离合器及安全联动控制设计分析本设计的摩擦离合器，主要从跳绳机安全使用角度出发设计的，即在踩绳或拌绳时，能够实现停车功能。设计主要实现踩绳或拌绳，摇臂与传动轴脱离，摇臂停止转动，进而控制电机。摩擦离合器主要由左右两半摩擦片组成，通过左右摩擦片之间的摩擦力传递旋转力矩，实现摇臂的转动。图6-4为左右离合器装配图，尺寸b为两离合器片之间的错动位移量，即在踩绳或绊住时，离合器的最大位移量为b。图6-4左右离合器工作示图图6-5安全联动控制结构1.传动轴2.紧固螺钉3.左半离合器4.键5.右半联轴器6.圆螺母7.弹簧8.螺纹套管9.常闭控制开关10.机架11.摇臂结构12.轴承座安全联动控制结构主要由以上12个零部件组合而成（图6-5安全联动控制结构），传动轴1左侧连接与带轮，通过带轮传递力矩，左半离合器3套于轴颈上，通过紧固螺钉2和键4与传动轴固定，右半联轴器5套于轴上，为间隙配合，右半联轴器5在轴上可以自由滑动。螺纹套管8一端焊接摇臂装置11，套管穿于轴承座12中，在轴承座左侧将弹簧7套于套管8上，将圆螺母6旋于螺纹套管上，将右半联轴器5旋于螺纹套管8螺纹端，将结构套于传动轴1上，用螺栓将轴承座固定与机架10上。将常闭控制开关9也安装于机架10上。通过调节圆螺母6可以改变弹簧的压缩量，从而改变整个套管8对右半联轴器5的侧压力，压力越大则左右离合器之间的摩擦力越大，压力越小则左右离合器之间的摩擦力越小。合理设定圆螺母6与常闭控制开关9之间的间隙距离（图6-5中所示a距离）。弹簧预紧力与距离a可以根据实际的使用情况设置调整（注意a≤b）。调速电机通过带传动装置向轴传递力矩，轴通过键将力矩传递于左半离合器，通过左右离合器之间的摩擦力，将力矩传递与右半联轴器，即带动螺纹套管转动，从而实现摇臂圆周运动。在跳绳的过程中如果有人踩绳或绊住时，使摇臂受到拉力作用，对摇臂的正常转动造成阻碍，阻力通过与摇臂连接的套管将进行反向传递，最终传递于右半摩擦离合器，由于设计的右半摩擦离合器可以在轴杆上滑动，当阻力大于套管外侧弹簧设定的预紧力时候，两半摩擦离合器发生摩擦位移，右半侧离合器随即向另一侧移动，当位移量达到设定的间隙距离时，接触控制开关，使其造成电路断路，电机则停止转动，跳绳停止抡动，实现安全控制目的，确保人身安全。6.3游动轴承座设计分析由于右半摩擦离合器可以在轴杆上滑动，则即可带动螺纹套管与摇臂的左右窜动，如果设计一位置相对固定的轴承座，则安全控制装置将达不到预计的设计不低，同时可能造成设备的损坏。设计相对可以自由游动的轴承座来满足套管游动量的补偿，可以实现安全控制功能。如图6-6，其中两侧的游动间隙c≥b/2图6-6游动轴承座

第七章使用和维护7.1跳绳机的维护与保养（1）在您第一次或定期使用本电动跳绳机时，请用润滑剂涂在跑步带的内表面，以减少相互间的磨擦阻力，减轻电动机的负荷。（2）经常在跳绳机的各部位用干净的抹布清洁，除灰尘，以维护各零件正常运转的性能。（3）定期地使用润滑油在传动轴轴承上，以保证轴承较好的滚动性能。（4）定期地检查跳绳机的螺栓及螺帽，若有松动，请立即用工具锁紧固定。7.2跳绳机使用（1）在练习跳绳机之前，准备活动比较简单，主要做一些腿部肌肉、关节的准备活动就可以了，比如侧压腿、活动脚腕等。（2）如果想要跳绳机练习变得活跃、丰富起来，可以将跳绳机放置在电视机前，一边看自己喜欢的电视节目一边练习，或在练习时一边听自己喜欢的音乐一边练习也可以，但大部分的注意力一定要放在跳绳机上还可以让家人配合，在练习时经常给自己大声地鼓励，这样可以很好地活跃练习时的气氛。（3）其他注意细节1.即使在家中练习跳绳机，也要穿运动鞋进行练习，不要光脚练习。2.在练习的过程中，最好每１５分钟就补充一定的水分，但不可太多。3.训练次数每周不要超过四次，在饭后一个小时进行为好。4.训练强度不宜过大，不一定非要练得大汗淋淋，这样的效果并不见得就好，患有心脏疾病或高血压的朋友更不宜大运动量使用跳绳机。5.如果是为了减脂而练习跳绳机，可在练习期间配合腹部力量训练，如仰卧起坐等。6.练习跳绳机不是一两天就能看见练习效果的，要配合其他的户外有氧锻炼，在平时要注意减少高油脂食物的摄入量。

7.不要闲谈。破坏了运动节律，使动作质量数量难以保证,锻炼效果大大折扣。跳绳机是由电机带动，则跑步者须与跑带节奏保持一致，在跑步时出现意外，要迅速的使跑步带停下来，所以在跳绳机设计时要尽多的考虑安全问题。

总结这次设计总的来说通过电机带动工作轴旋转进而使绳子按预期要求摆动基本实现了预期目标，基本达到了任务书上的设计要求。但终观整个设计，我发现还是有很多的不足和缺点。首先，是我在本次设计中没有很好地把握设计进度与要求，造成对课题的认识不足，一开始在做该课题选用了用减速装置对电机减速的方案，走了弯路，造成了时间和资源的浪费。我觉得是很重要的一个教训，在以后的工作和设计我要牢牢吸取这一教训，先搞清楚设计的目的或目标是怎么一回事，分清哪些是重、哪些是轻，首先判断好该设计的可行度再下手去做，否则是事倍功半的效果！通过这次练习使我得到了很好的锻炼，吸取了很好的设计经验！我想这也是毕业设计的一个重要目的，那就是：通过自己的摸索来找出何为设计、如何来设计！其次，由于在这次设计过程中时间非常紧、实验器材和自己的设计水平比较有限，使得整个过程以模拟为主，我觉得很遗憾！通过这个设计我也清楚地认识到自己的所学知识储备有限，还有很多的不懂和疑惑，这需要我在以后工作中来不断学习、不断充实自己。在设计过程中也发现了自己许多的不足之处，比如在设计中还是缺乏更大的创新精神，许多工作原理也没有很好的理解等，虽然能找到很多方面的资料，并能加以利用，但由于平时对独立设计能力方面的培养还远远不够，导致在整个过程中走了许多弯路。我相信，我会积极面对困难，保持积极心态来解决问题，通过自己的坚持努力，我的设计水平能有稳步提高、个方面能力能有更大的发展。跳绳机的设计，是对我大学四年来所学理论知识的一个总结和应用，也是对我所学知识的全面检测。在整个设计过程中，我学会了如何收集和设计相关的资料，并能较好地加以利用，特别是在许多老师的指导和帮助，更好的解决了很多技术上的毛病，也学会了许多设计中的应用知识，这些进步将对我以后从事的工作有很大的帮助。当然在这短短的两个多月时间里，要全面掌握和自己设计相关方面的知识是很难的，我相信这段设计的经历和收获将会对以后的我产生很大的帮助。参考文献[1]刘伶俐李锐.自动跳绳机系统设计[J]，《机械》，2008年11期[2]吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册第三版[M].高等教育出版社，2006.5.[3]曾志新，吕明.机械制造技术基础[M].武汉理工大学出版社，2010.5.[4]孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理[M].高等教育出版社，2006.5.[5]刘德荣.组合夹具结构简图的初步探讨[M]，组合夹具，1982.(1).[6]孙已德.机床夹具图册[M]，北京：机械工业出版社，1984：20-23.[7]刘友才.机床夹具设计[M]，北京：机械工业出版社，1992.[8]孟少龙.机械加工工艺手册第1卷[M]，北京：机械工业出版社，1991.[9]《金属机械加工工艺人员手册》修订组.金属机械加工工艺人员手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1979.[10]李洪.机械加工工艺师手册[M]，北京：机械工业出版社，1990.[11]马贤智.机械加工余量与公差手册[M]，北京：中国标准出版社，1994.[12]上海金属切削技术协会.金属切削手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1984.[14]周永强.高等学校毕业设计指导[M]，北京：中国建材工业出版社，2002.[15]东北重型机械学院.洛阳农业机械学院，长春汽车厂工人大学，机床夹具设计手册[M]，上海：上海科学技术出版社，1980.[16]李庆寿.机械制造工艺装备设计适用手册[M]，银州：宁夏人民出版社，1991.[17]廖念钊，莫雨松，李硕根。互换性与技术测量[M]，中国计量出版社，2000：9-19.[18]哈尔滨工业大学.哈尔滨市教育局,专用机床夹具设计与制造[M],黑农江人民出版社，1979.12.[19]乐兑谦.金属切削刀具[M]，机械工业出版社，2005：4-17.[20]侯书林朱海.机械制造基础（上册）[M]，北京大学出版社，2006.7.[21]侯书林朱海.机械制造基础（下册）[M]，北京大学出版社，2006.8.[23]M.E.Merchant.Mechanicsofthecuttingprocesses.I.Orthogonalcuttingandatype2chip,J.Appl.Phys.,AIP16(5)(1945).[24]T.Vorm,Developmentofaquick-stopdeviceandananalysisofthefrozen-chiptechnique,Int.J.Mach.ToolDes.Res.16(1976).附录一、控制两个电机同时工作的程序采用74HC595控制控制数码管计时显示时分秒，每隔1秒加1。#include<reg52.h>typedefunsignedcharuchar;typedefunsignedintuint;sbitSCK=P1^1;sbitRCK=P1^0;sbitDATA=P1^4;codeucharLed_section_array[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};codeucharLed_position_array[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f};ucharLed8_Eight[8]={0x00};uchark;uintcounter=0;voidSend_DATA(ucharLed_section,ucharLed_position){unsignedchari;{RCK=0;for(i=0;i<8;i++) { SCK=0; if(0!=(Led_section&0x80)) { DATA=1; } else { DATA=0; } Led_section=Led_section<<1; SCK=1; } for(i=0;i<8;i++) { SCK=0; if(0!=(Led_position&0x80)) { DATA=1; } else { DATA=0; } Led_position=Led_position<<1; SCK=1; } RCK=1;}}voidtime1_init(){TMOD|=0x10;TMOD&=0xdf;TL1=0x66;TR1=1;}voidint_init(){ET1=1;EA=1;}voidmain(){time1_init();int_init();while(1);}voidinterrupt_time1()interrupt3{staticunsignedlongsecond=0; ucharm;TH1=0xfc; //定时器1定时1msTL1=0x66;counter++;if(1000==counter){counter=0;second++; Led8_Eight[7]=second%10; Led8_Eight[6]=second/10%6;Led8_Eight[5]=second/60%10; m=second/3600; Led8_Eight[4]=(second/60-60*m)/10; Led8_Eight[3]=m%10; Led8_Eight[2]=(m-m%10)/10; if(second==86400) second=0;}if(k<7)k++; elsek=0;Send_DATA(Led_section_array[Led8_Eight[k]],Led_position_array[k]); 致谢在这次跳绳机装置的设计过程中，出现过很多的困难，而之所以最后能够较为顺利地完成设计，要感谢很多人的帮助。首先是我的指导老师在我的整个设计过程中起了巨大的作用，从最初的选题到最后定稿，老师都给了我很多的指导。在我完成设计的过程中，经常会出现很多错误，而这些错误往往会被我所忽视，莫老师给了我极大的帮助，教了我许多设计方面的思路和方法，也给了我许多设计上的建议，让我的毕业设计能较顺利的完成。其次我要感谢在这四年里所有教过、指导过我的老师，是你们使我从当初对机械知识的一无所知到现在能在老师的指导下独立完成跳绳机设计，是你们培养了我！这次毕业设计也是我对大学四年所学知识的一个综合，但我知道设计过程中可能还存在着很多问题，所以我非常希望各位老师们能给我提出宝贵的意见，让我有进一步的提高。我也要感谢我的同学们，在整个设计过程中，有好多同学都热心地帮助我解决各种问题，帮我出谋划策！我们互相监督，互相鼓励，在良好的气氛下完成了这次毕业设计。最后我还要感谢的是学校和学院，他们给予了我们做毕业设计的良好条件，使我们能够及时地找到相关资料进行阅读和研究，进而对所选的主题有较全面的了解。学校的数据库也为我们提供了充分的数据来支撑我们的理论，使我们的设计理论联系实际，在内容上更加充实。

HYPERLINK电脑文件整理懒招从来都是不会经常整理文件的，不过时间一长，众多的文档分布在硬盘的各个角落，用目录进行整理保存，工作量大、查看起来也不方便且还会浪费不少的磁盘空闻；用压缩工具打包，尽管可以节约空间但是却无法直接编辑修改或查看压缩包中的文件。这些招，懒人怎么会用，他们自有妙招!再多再乱的文件也能整理得井井有条，关键是不费力哦!

懒招1，自动提取乱中取胜

小张起初将照片、Office文档、电影、音乐等文件一股脑地存放在某一个磁盘分区，刚开始文件少使用起来倒也方便，但随着时间的推移，文件数量剧增，每次找所需的文件都要瞪大眼睛，不过有了MY文档管理器(下载地址：)就不用担心了。

第一步，下载MY文档管理器，解压到任意目录，直接双击其中的可执行性文件即可使用。依次单击“节点操作→添加节点”，分别添加多个节点，如“办公文档”、“电影”等分类，这样做的目的是方便归类。

第二步，在小张的F盘中的TEST目录下有众多的RM、MP3、JPG、DOC、TXT格式的文件，现在他要把JPG格式的文件提取到“照片”类别中。依次单击“系统配置→文件过滤”选项，打开Dialog对话框，输入“*.doc”，单击“添加”按钮，意思是过滤掉所有类型为“.DOC”的文件。然后按照同样的方法，将“*.txt”、“*.rm”、“*.MP3”一一添加进来。

第三步，双击左侧窗格中的“照片”节点，然后依次单击“记录操作→导入记录树”命令，在打开的对话框中单击浏览按钮，打开“F:\test”目录，单击“确定”按钮之后就可以将格式为JPG的文件提取出来并添加到“照片”节点中了。

懒招2，不同的电脑统一的管理

小张是电爱的Fans，工作之余常常为杂志写稿，他写完的和正在处理的稿件一般都存在一个稿件文件夹里。不过时间一长，家里的电脑(PC1)和单位的电脑(PC2)上都有这个文件夹。时常需要通过移动硬盘(U盘)在两台电脑之间传递，使用和管理都很不方便。不过他现在用优盘就可以统一管理了。

第一步，将上文提到的那个MY文档管理器解压后直接拷贝到优盘上。把优盘插到PC1上，并运行软件，依次单击“记录操作→导入记录树”命令，在随后弹出的对话框中设置好“稿件”文件夹的根目录，将“导入深度”设置为“5”，单击“确定”后，稍等片刻，软件就把PC1上的“稿件”导入到MY文档管理器中。

小提示：通过这种方式导入到程序中的仅仅是文件的路径、文件名等属性信息，并不是文件本身。

第二步，把优盘插到PC2上，按照同样的方法导入PC2上的“稿件”文件。以后要编辑“稿件”里的文件，你自己根本不用记住哪台电脑的哪个路径，只要把优盘插入到电脑，运行MY文档管理器，就可以直接编辑了。

第三步，为方便在异地使用，小张决定为当前正在处理的稿件增加一个副本。在需要异地处理的稿件上右键单击，选择“复制文件到(自动添加副本)”命令，在弹出的对话框中将保存目录设置为优盘上的某个目录即可。这样，就可以在优盘上编辑PC1或PC2的稿件了。

小提示：对于PC1、PC2上的同名文件，MY文档管理器以不同的磁盘号+文件路径来标识文件记录，因此，对于不同电脑上的同名文件，甚至是路径和文件名完全相同的文件，程序也可以准确识别哪个是哪个。

懒招3多种文件批量移动

要将文件管理得井然有序，就免不了要进行复制、删除、移动等等操作，如果一个个进行操作，工作量是非常巨大的。这时我们就需要借助于BelvedereAutomated(下载地址：.com/assets/resources/2008/03/Belvedere%200.3.exe)进行批量操作了。例如我们想把“F:\test”目录中的所有照片移动到F盘中的“北京游照片”目录中，可以按以下方法进行。

第一步，建立“F:\test”目录后在“rule”一栏中，单击“+”按钮，建立一个规则。在“Descriptior”文本框中为当前规则起一个名字如“批量整理移动”。单击第一个下拉列表，在这里可以选择Name(文件名)、Extension(扩展名)、Size(大小)等进行操作，这里选择扩展名“Extension”。单击第二个下拉列表，在这里设置的是操作条件，有is(是)、isnot(不是)、contains(包含)等操作可供选择，这里选择的是“is”。接下来，在最后的文本框中输入图片文件的扩展名，示例中是“JPG”。定义的规则合起来的意思就是“扩展名是JPG”。

第二步，在“Dothefollowing”区域设置操作动作，单击第一个下拉列表进行操作动作的选择，有“Movefile(移动)、Renamefile(重命名)、Deletefile(删除)”等动作可供选择，我们要批量移动，那就选择重命名“Movefile(移动文件)”。接下来，单击后面的按钮选择“F:\北京游照片”目录。

第三步，规则设置完毕，单击“Test”按钮应用规则，程序即可一次性地将所有扩展名为“JPG”的图片文件移动到“F:\北京游照片”目录中了。

懒招4提纲挈领一点即得

在前面几大懒招的帮助下，你电脑里的文件应该已经有点类别了吧。如果从此想告别懒人的生活，那就要养成管理文件的好习惯了。

第一步，在你保存资料的电脑分区中，要接类别建立多个文件夹，可以按用途分为：学习、娱乐、暂存、工作、下载，在娱乐下又可以建立二级目录：电影、歌曲、动画等。也可以按照常见的文件性质进行分类，例如分为：图片、电影、电子书、安装文件等，当然也可以按照你的需要再建立二级目录，以后每有文件需要保存就按这个类别保存到相应的目录。

第二步，虽然现在已经把文件分门别类存放了，但时间长了，目录太深，一层一层查找也很麻烦的，在EXCEL里建一个目录就可以统一管理了。运行EXCEL后，新建一个表格，然后按照我们的分类方式隔行输入：图片、电影、电子书，在图片分类下再建立二级目录名，例如明星、汽车、壁纸等。

第三步，右键单击“图片文字”，选择“超链接”，在弹出的对话框中选择电脑里图片目录文件夹，单击“确定”后EXCEL里的“图片”文字就变成彩色。用同样的方法为一级目录的“电影、电子书”和二级目录的“明星、汽车、壁纸”等添加超链接。然后将这个EXCEL文件命名为文件目录，保存到桌面上，以后打开这个文档，直接单击相应的文字，比如单击“壁纸”，就可以切换到壁纸文件夹了。

小提示：如果要更改某个超链接，直接右键单击该文字，选择“编辑超链接”就可以了。本人的电脑分类原则简述如下。

硬盘的第一层(请在自己的件夹中右键“按组排列”查看)

第一位字母表示A生活娱乐B教学C工作D安装程序

第二位字母表示只是流水号

AA影视

AB音乐

AC阅读

AD图片

AE相册

生活娱乐

BA计算机

BB英语

BC运动

BD游戏攻略

BE衣食住行

BF文艺

教学

CA管理制度

CB流程图

CC程序文件

工作

DA娱乐

DB其它

安装程序

硬盘的第二层(进入“AA影视”的文件夹举例)

第一位字母表示只是流水号

第二位字母表示只是流水号

AA电影

BA电视剧

CAMTV

硬盘的第三级(进入“AA电影”的文件夹举例)

第一位字母表示A动作片B剧情片C动画片

第二位字母表示A未看过B已看过

AA导火线

AB尖峰时刻

动作片

BA独自等待

剧情片

CB机器猫

CB狮子王

动画片

利用“字母排序”和“按组排列查看”可以使文件查看和存放简洁明了，结合自己资料的特点和实际需求，给自己定一个分类原则并严格执行。个人电脑资料的资源会得到高效而充分的利用。电脑文件管理八条小技巧

在电脑的内部，在电脑的桌面上，在“资源管理器”中，充斥着无序与混乱,这种虚拟的混乱极大地影响了电脑的性能和我们办公的效率，当大家面临这个问题时，通常认为硬盘空间又不够了，电脑性能又不跟不上了，需要再换一台新的电脑了。事实上，我们真正需要的是坐下来，好好花时间将电脑里的文件真正管理起来，会为自己日后省下更多的时间。

文件管理的真谛在于方便保存和迅速提取，所有的文件将通过文件夹分类被很好地组织起来，放在你最能方便找到的地方。解决这个问题目前最理想的方法就是分类管理，从硬盘分区开始到每一个文件夹的建立，我们都要按照自己的工作和生活需要，分为大大小小、多个层级的文件夹，建立合理的文件保存架构。此外所有的文件、文件夹，都要规范化地命名，并放入最合适的文件夹中。这样，当我们需要什么文件时，就知道到哪里去寻找。

这种方法，对于相当数量的人来说，并不是一件轻松的事，因为他们习惯了随手存放文件和辛苦、茫无头绪地查找文件。

下面，我们将帮你制订一套分类管理的原则，并敦促您养成好的文件管理习惯。以下是我们总结出的一些基本技巧，这些技巧并不是教条，可能并不适合你，但无论如何你必须要有自己的规则，并坚持下来，形成习惯。

一、发挥我的文档的作